一種應用于加工中心的自動補償系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及加工技術領域，具體涉及一種應用于加工中心的自動補償系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會對機械產品多樣化需求的增強，以及柔性制造系統的迅猛發展和計算機集成系統的興起和不斷成熟，使得加工中心在生產中得到廣泛的應用，并朝著更高速度、更高精度、更高自動化程度、更高可靠性的方向發展。
[0003]由于目前大多采用人工進行上下料，使得工件在工作臺上的定位精度難以控制；此外加工中心各軸的定位精度也是影響加工精度的另一重要方面，加工中心各軸的定位精度是指加工中心各坐標軸在數控裝置控制下運動所能達到的位置精度，由于數控系統和機械傳動誤差等的影響，使各軸在運動過程中，存在數控裝置顯示的數據與實際的數據之間存在偏差的情況，這樣便會直接影響加工零件所能達到的精度，因此對加工中心各軸的定位精度進行補償是一項很重要的內容；目前有基于視覺補償技術對加工中心各軸的定位精度進行補償，如Fanuc 30i和Fanuc 30i_45采用3D誤差補償技術，但此方法需要對設備和各軸進行精確的空間測量，整個過程耗時耗力，相當麻煩，此外還有利用激光干涉儀對各軸的定位精度進行補償，激光干涉儀包括激光器、干涉鏡和反射鏡，在測量過程中，一般將干涉鏡安裝在加工中心的機床本體的主軸上，反射鏡安裝在機床本體的工作臺上，激光器通過安裝云臺安裝在三角架上，在測試前需要人工調節安裝云臺和三腳架上的各種旋鈕來使激光器的光束準直，包括高度調節、水平平移調節、角度偏轉調節、角度俯仰調節等等，不僅過程繁瑣，而且存在人為誤差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種應用于加工中心的，能方便高效地對工件定位精度和各軸定位精度進行補償的自動補償系統。
[0005]本實用新型的技術解決方案是:一種應用于加工中心的自動補償系統，包括加工中心，所述加工中心包括機床本體和數控裝置，所述機床本體包括主軸和工作臺，其特征在于:還包括六關節機械手、與六關節機械手配套使用的控制器、計算機和激光干涉儀，所述激光干涉儀包括激光器、干涉鏡和反射鏡，所述激光器固定在六關節機械手的末端手抓上，所述干涉鏡安裝在加工中心的機床本體的主軸上，所述反射鏡安裝在機床本體的工作臺上，所述干涉鏡位于激光器和反射鏡之間，所述激光器、干涉鏡和反射鏡位于同一直線和同一高度上，所述六關節機械手的末端設有光源和攝像頭，所述控制器、激光器和攝像頭均與計算機相連，所述計算機通過一通信接口與加工中心的數控裝置相連。
[0006]采用上述結構后，本實用新型具有以下優點:
[0007]本實用新型將激光器放置在六關節機械手的末端手抓上，將光源和攝像頭設置在六關節機械手末端上，攝像頭拍攝光束的圖像信息傳輸給計算機進行處理，計算機將處理過的圖像信息傳輸給控制器，由控制器來調節六關節機械手的高度、水平平移、角度偏轉、角度俯仰等，從而來完成激光器光束的準直過程，無需人工調節，調節精度更高，此外六關節機械手末端的光源和攝像頭還可提供工件在工作臺上的圖像信息，該圖像信息也傳輸給計算機進行處理后，由計算機再傳輸給數控裝置，由數控裝置對工件在工作臺上的定位精度進行補償，另外在對各軸定位精度進行補償的過程中由激光干涉儀獲取的實際數據和由攝像頭獲取的圖像信息均可進入計算機統一處理，并可與加工中心的數控裝置進行數據交換，無需手動輸入數據給數控裝置，自動化程度更高。
[0008]作為優選，所述激光干涉儀為雙頻激光干涉儀。雙頻激光干涉儀受周圍環境的影響相比單頻激光干涉儀要小，測量精度更高。
[0009]作為優選，還包括空氣傳感器、材料溫度傳感器和環境補償單元，所述空氣傳感器設置在機床本體的立柱上端，所述材料溫度傳感器設置在機床本體的工作臺上，所述空氣傳感器和材料溫度傳感器分別與環境補償單元相連，所述環境補償單元與計算機相連。由于激光干涉儀的波長是系統測量精度的依據，但是波長極易受周圍環境的影響，設置空氣傳感器和材料溫度傳感器可用于檢測空氣氣壓、溫度等環境因素的影響，由環境補償單元自動補償由空氣氣壓、溫度等導致的測量誤差，可提高激光干涉儀的測量精度。
【附圖說明】
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[0010]圖1為加工中心的系統構成圖；
[0011]圖2為加工中心機床本體的結構示意圖；
[0012]圖3為本實用新型自動補償系統的結構示意圖；
[0013]本實用新型圖中:1、加工中心，2-數控裝置，3-伺服系統，4-機床本體，5-測量反饋裝置，6-主軸，7-工作臺，8-控制介質，9-計算機，10-六關節機械手，11-空氣傳感器，12-光源，13-攝像頭，14-激光器，15-干涉鏡，16-反射鏡，17-控制器，18-立柱，19-材料溫度傳感器，20-環境補償單元，21-床身。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，并結合實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0015]實施例:
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，一種應用于加工中心的自動補償系統，包括加工中心1，加工中心主要由控制介質8、數控裝置2、伺服系統3、測量反饋裝置5和機床本體4組成，控制介質8用于存儲零件的加工程序，數控裝置2 —般采用計算機數控裝置，即CNC裝置，用于讀入數控加工程序，并經過數據處理和運算后輸出各種控制指令，控制機床各部分有序工作，伺服系統3是數控裝置2和機床本體4之間的電傳動聯系環節，用于接收數控裝置2的指令，驅動機床本體4各軸的運動，測量反饋裝置5檢測伺服系統3的速度和位移并進行閉環控制，機床本體4包括主傳動機構、進給傳動機構、工作臺7、床身21和立柱18等，主軸6是主傳動機構的主要部件，該系統還包括六關節機械手10、與六關節機械手10配套使用的控制器17、計算機9和